[发明专利]一种涂层材料及其制备方法与在海工混凝土表面防护中的应用

说明书

本发明公开了一种涂层材料及其制备方法与在海工混凝土表面防护中的应用。该方法包括：将渗透剂、硅烷偶联剂、表面活性剂、树脂材料加入有机溶剂中，搅拌处理，得到混合液；将混合液与片层状硅酸盐材料混合，搅拌处理，接着进行超声处理，得到该涂层材料。该方法首先通过选用高比表面积，高长径比的片层状硅酸盐材料，再将其与低粘度，高渗透性的树脂材料进行复合，形成一种用于混凝土工程表面防护稳定防护体系。该涂层材料具有以下特点：树脂材料具有高渗透性能够渗透到混凝土内部，在混凝土表面形成根植的效果，层状材料能够在低粘度树脂材料中稳定分散，同时在树脂材料渗透的过程中能够铺展堆叠形成一种立体式防护结构。

技术领域

本发明属于海工混凝土表面防护领域，具体涉及一种涂层材料及其制备方法与在海工混凝土表面防护中的应用。

背景技术

随着我国经济的快速发展，陆地资源日益减少，开发海洋资源、利用海洋空间已成为我国未来发展的重要途径之一，混凝土是工程领域应用最广的一种建筑材料，海上空港、人造岛屿、海底隧道等海工建筑物都需要大量的混凝土进行建设，不仅如此新建的海洋结构工程由于海水长期浸泡、侵蚀、风浪、微生物等作用下，混凝土的腐蚀问题也日益突出，严重危害着海洋混凝土结构的耐久性和使用性，因此海洋环境下混凝土结构的腐蚀防护问题愈来愈收到重视。

海洋环境下混凝土结构的耐久性问题通常由于混凝土本身的劣化而造成的，在过去的研究中，众多科学家提出了提高混凝土自身耐久性的方法来减缓混凝土使用过程中的劣化，同时也有通过降低混凝土的水灰比，添加矿物掺合料、钢筋等方式来防止腐蚀性介质的渗透，以此来改善混凝土耐久性，但是这些方法都只能在新建的混凝土结构中使用，同时成本较高，从而限制了推广，对混凝土进行表面防护处理是目前为止使用的最广的一种关方法，通过对混凝土进行表面防护能够有效防止侵蚀性物质进入到混凝土内部，而且对于旧的混凝土结构也能进行表面防护。

传统的混凝土表面防护处理方法主要包括表面憎水处理，表面孔隙封堵处理，以及涂层表面涂敷处理。表面憎水处理会使混凝土表面防水，但是其抗冲刷能力、抗渗能力没有得到有效改善，表面孔隙封堵处理能够将混凝土表面的孔隙封堵，起到阻隔腐蚀因子进入到混凝土内部的作用，表面涂层涂附处理则是在混凝土表面涂刷有机涂层，例如专利(专利号CN 112143313A)中丙烯酸树脂聚合物涂层，其作用与孔隙封堵处理相似，无法渗透到混凝土内部。在恶劣海洋环境下，这些传统的表面处理方法都难以满足混凝土耐久性防护的要求，在长期的海洋腐蚀介质作用下，经过传统表面处理的混凝土结构依旧会遭受严重的耐久性破坏。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种涂层材料及其制备方法与在海工混凝土表面防护中的应用。利用此方法制备得到的涂层材料应用在海工混凝土表面时，可以改善其耐久性。

本发明的目的在于提出了一种用于海工混凝土表面防护的新方法。该方法先通过选取环氧树脂材料以及片层状硅酸盐材料制备得到一种涂层材料，该涂层材料能够使得树脂材料有效渗透到混凝土内部，在阻隔侵蚀性介质的同时，与混凝土表面有良好的粘结性，片层状硅酸盐材料则在树脂材料渗透的过程铺展在混凝土的表面与其形成根植铺展的立体防护。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

本发明提供的涂层材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将渗透剂、硅烷偶联剂、表面活性剂、环氧树脂加入有机溶剂中，搅拌处理，得到混合液；

(2)将步骤(1)所述混合液与层状硅酸盐材料混合，搅拌处理，接着进行超声处理，得到所述涂层材料。

进一步地，步骤(1)所述渗透剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种以上；

进一步地，步骤(1)所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的一种以上。

进一步地，步骤(1)所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或非离子表面活性剂一种以上。